Recovering MOND from extended metric theories of gravity
我们表明,修正的牛顿动力学(MOND)制度可以完全恢复为弱场极限的一个特定的重力理论制定的度量方法。当米尔格罗姆的加速度常数被当作一个基本量,以一种非常一致的方式与理论耦合时,这是可能的。结果,引力相互作用的尺度不变性自然被打破。从这个意义上说,牛顿引力是广义相对论的弱场极限,而MOND是那个特殊的引力扩展理论的弱场极限。我们还证明了一个诺特的对称性的方法来解决这个问题,产生了一个保守的数量与此相对论MONDian扩展一致。
2011-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
MoNDian Dark Matter, Entropic Gravity, and Infinite Statistics
我们提出了MoNDian暗物质的概念,它在星系团和宇宙尺度上表现得像冷的暗物质,但在银河系尺度上模拟了修正的牛顿动力学。全球物理学和局部星系动力学之间的联系是通过熵引力实现的。我们还利用有效的引力Born-Infeld理论给出了一个MoNDian暗物质的替代表述。在后一种方法中,我们证明了MoNdian暗物质的量子服从无穷统计。
2012-12-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Comparison of MOND and Verlinde's emergent gravity in dwarf spheroidals
Sejong University(世宗大学);Seoul National University(首尔大学)
研究通过比较MOND与Verlinde的涌现引力在23个矮球状星团中的径向加速度观测,发现后者在统计显著性上更优。
2026-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
MONDified Gravity
本文提出一类无需引入新场即可自然产生MOND行为的修改引力理论,揭示其与正则量子引力的联系,为暗物质问题提供可检验的基本解释。
2023-10-30 gr-qc
Can a non-local model of gravity reproduce Dark Matter effects in agreement with MOND?
我分析的可能性再现MONDian暗物质的影响,通过使用非本地模型的重力。之前使用该模型是为了重新创建宇宙学常数($Λ$)值的筛选效应。虽然弱场近似(静态坐标)的模型可以再现与AQUAL拉格朗日一致的场方程,但解是尺度依赖的,不能再现与MOND一致的相同动力学。
2013-11-18 gr-qc
Einstein Equations and MOND Theory from Debye Entropic Gravity
Verlinde关于引力的熵起源的建议是基于这样的假设,即能量均分定律在全息屏幕上由系统的质量分布引起。然而,从统计力学理论我们知道,能量均分定律在极低温度的极限下是不成立的。受统计热力学中能量均分律的德拜模型的启发,采用引力系统可视为一个热力学系统的观点,修正了爱因斯坦场方程。我们还对Poisson方程和修正的牛顿动力学(MOND)进行了研究。有趣的是,我们发现MOND理论的起源可以从德拜熵引力的角度来理解。因此,我们的研究可能会填补现有文献中理解MOND理论起源的空白。在高温极限下,我们的结果归结为它们各自的标准引力方程。
2012-09-13 gr-qc hep-th physics.gen-ph
Nonlocal metric formulations of MOND with sufficient lensing
我们演示了如何构建纯粹的度量修改的重力同意广义相对论在弱场制度适合太阳系,但拥有超弱场制度时,重力加速度变得可比$a_0 \sim 10^{-10} {\rm m/s}^2$。在这种超弱场状态下,模型再现了没有暗物质的MOND力,并且也给出了足够的引力透镜,与现有数据一致。我们的模型是非定域的,可以想象,它是从对有效场方程的量子修正中推导出来的。
2011-12-29 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Connecting Relativistic MOND Theories with Mimetic Gravity
本文揭示含单位类时向量场的相对论性 MOND 理论可借助共形/离散形式对称性与模拟引力等价互换,并提出构建新相对论性 MOND 理论的共形不变标量-向量-张量框架。
2025-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Newtonian Fractional-Dimension Gravity and MOND
本文介绍了一种基于分数维空间理论的引力模型及其在牛顿引力理论中的应用。特别地,高斯引力定律以及其他基本经典定律被推广到$D$维度量空间,其中$D$可以是非整数维。我们显示了这个牛顿分数维引力(NFDG)和修正的牛顿动力学(MOND),一个领先的替代重力模型,占观察到的星系和其他天体物理结构的属性,而不需要暗物质假设之间的可能联系。MOND加速常数$a_{0} \simeq 1.2 \times 10^{ -10}\mbox{m}\thinspace \mbox{s}^{ -2}$可以与NFDG中的自然标度长度$l_{0}$相关,即,$a_{0} \approx GM/l_{0}^{2}$,质量为$M$的天体物理结构,深MOND制度存在于空间区域,其中维度减少到$D \approx 2$。对于几个基本的球对称结构,我们比较MOND的结果,如经验径向加速度关系(RAR),圆速度图,和对数图的观测径向加速度$g_{obs}$与重子径向加速度$g_{bar}$,与NFDG的结果。我们表明,我们的模型是能够再现这些结果使用可变的局部尺寸$D\left (w\right )$,其中$w =r/l_{0}$是一个无量纲的径向坐标。目前,我们还不能从第一原理中明确地导出这个维数函数$D\left (w\right )$,但是在每种情况下,它都可以从一般RAR中经验地获得。关于这个主题的额外工作,包…
2020-09-29 astro-ph.GA gr-qc
MOND reveals the thermodynamics of gravity
我们表明,将引力作为一个物理理论,导致修改后的牛顿动力学(MOND)方程,如果考虑到哈勃的膨胀。那么万有MOND加速度a0正好是光速c和哈勃常数H的乘积的两倍。在描述星系旋转曲线和解释大距离处额外的引力透镜时,不需要暗物质。
2010-10-21 astro-ph.CO gr-qc
MOND as the weak field limit of an extended metric theory of gravity with torsion
本文构造了一个相对论性的广义度规引力理论,它的弱场极限退化为非相对论性的修正牛顿动力学引力体系。该理论是完全协变的,实现这一点的方法是在引力的描述中引入挠率,以及在引力作用量中加入物质拉格朗日量的一个特定函数。
2017-08-31 gr-qc
A test of MOND and Emergent Gravity with SMACS J0723.3-7327 using eROSITA observations
本研究利用eROSITA和JWST观测的星系团SMACS J0723-7327,通过两种独立方法检验MOND与涌现引力,发现MOND中心区域质量差异显著、温度剖面边际不符,而涌现引力能在1σ内解释内部动力学质量,结果与此前其他星系团检验定性一致。
2024-09-23 astro-ph.CO gr-qc
Mixed modified-gravity--modified-inertia MOND theories
Weizmann Institute(魏茨曼科学研究所)
本文研究同时修正引力与惯性的混合MOND理论,明确其特性及与纯修正引力、纯修正惯性理论的差异,展示其可产生多种MOND主要预测,揭示这类理论的广泛范围。
2026-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Measuring gravitational behavior at short distances in space: A local test for MOND/MOG
我们认为AQUAL理论-一种能够解决质量缺失问题的修正引力理论-并研究其在太阳系引力鞍点的微引力测试预测。我们报告说,AQUAL模型增强了重力鞍点周围的亚微米范围内的重力,到目前为止还没有被注意到。这种增强是可以测量的。因此,我们呼吁在太阳引力鞍点内实施微米引力测试。
2013-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
MOND as the weak-field limit of an extended metric theory of gravity
我们表明,修正的牛顿动力学(MOND)制度可以完全恢复为弱场极限的一个特定的重力理论制定的度量方法。当米尔格罗姆的加速度常数被当作一个基本量,以一种非常一致的方式与理论耦合时,这是可能的。结果,引力相互作用的尺度不变性自然被打破。从这个意义上说,牛顿引力是广义相对论的弱场极限,而MOND是那个特殊的引力扩展理论的弱场极限。
2012-02-16 astro-ph.CO gr-qc
Reinterpreting MOND: coupling of Einsteinian gravity and spin of cosmic neutrinos?
在标准粒子物理学中,需要几种罕见的尺度巧合来解释(i)为什么中微子有质量,(ii)为什么宇宙学暗能量(DE)的负压与明亮星系中暗物质(DM)随机运动的正压相吻合,(iii)为什么星系中的暗物质似乎有有限的相空间密度,并遵循Tully-Fisher-Milgrom关系的星系自转曲线。自相互作用DM的旧想法被赋予了新的旋转:我们提出中微子自旋-重力耦合可能导致宇宙中微子暗流体,其内能密度随着中微子流体相对于宇宙微波背景的局部加速度而变化。我们联系的Tully-Fisher-Milgrom关系的螺旋星系(或MOND)的中微子暗流体的相对论压力,而不修改爱因斯坦引力。
2008-06-09 astro-ph gr-qc hep-th
MOND as the weak field limit of an extended metric theory of gravity with a matter-curvature coupling
本文构造了具有物质曲率耦合的广义相对论f(R)引力理论F(R,L_matt),其弱场近似极限恢复了MOND的最简形式。我们通过(a)执行数量级方法和(b)通过将理论的结果场方程扰动到近似的最弱场极限来做到这一点。我们还计算测地线方程的理论,并表明它有一个额外的力量,一个事实,通常出现在一般的物质曲率耦合。这个arxiv版本在结尾处包含一个带有勘误的部分。
2020-08-02 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Perspective on MOND emergence from Verlinde's "emergent gravity" and its recent test by weak lensing
我们强调Verlinde最近提出的没有暗物质的星系中的质量异常的现象学方面-特别是在他们的关系MOND。尽管这种方法是MOND知识中值得欢迎的补充,但到目前为止,它只再现了MOND现象学的一小部分,而且在其理论基础和现象学方面仍然是相当试探性的。到目前为止,Verlinde从这种方法中提取的是一个公式--适用性相当有限,而且看不到推广的道路--用于球形、孤立、静态重子系统的有效引力场。由于盘星系具有丰富的MOND现象,这个公式不能用来计算它们的引力场。值得注意的是,它不能预测它们的旋转曲线,除非渐近。它不适用于少数或多体问题;因此,它不能给出,例如,两个星系之间的两体力,或用于进行N体计算的星系形成,演化和相互作用。该公式不能应用于嵌入外部场的系统的内部动力学,MOND预测了重要的后果。MOND由成熟的拉格朗日理论支持,这些理论可以并且经常应用于所有上述现象,等等。Verlinde的公式,就目前的情况而言,与太阳系和可能的地球表面的限制有很大的冲突,并且不能完全解释星系团核心的质量异常(MOND中的一个长期难题)。事实上,最近对该公式的弱透镜测试是对MOND的一个基础预测的测试,该公式确实重现了这一预测,并且之前已经以同样的方式进行了测试。
2017-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Inside MOND: Testing Gravity with Stellar Accelerations
本研究量化了 MOND 宇宙中盘状星系恒星加速度与带冷暗物质晕星系的差异,发现类银河系最大横向加速度远超现有探测能力,但视线加速度差在未来仪器可测范围内。
2023-06-30 astro-ph.GA astro-ph.SR gr-qc
Gas-rich ultra-diffuse galaxies: alleviating the MOND tension with hyperconical modified gravity
CUNEF University(CUNEF大学);Centro de Estudios Cosmológicos “Prof. Jaime Roessler Bonzi”, Facultad de Ciencias, Universidad de Chile(智利大学理学院宇宙学研究中心“Prof. Jaime Roessler Bonzi”)
本文利用超锥修正引力(HMG)模型分析六个富含气体的超漫射星系(UDGs)的旋转速度,发现HMG在缓解MOND与观测的张力方面优于MOND,但仍有部分星系存在偏差。
2026-05-22 astro-ph.GA gr-qc
Quantum Gravity and Dark Matter
我们提出了一个全球物理和本地星系动力学之间的联系,通过量子引力。通过引入MONDian暗物质的概念,将冷暗物质(CDM)和修正牛顿动力学(MOND)的显著特征结合到一个统一的方案中,MONDian暗物质在星系团和宇宙学尺度上的行为类似于CDM,而在银河系尺度上则类似于MOND.
2011-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting Data Quality Control and Multiple-star Modeling in Wide Binary Gravity Tests: Confirmation of MOND-type Gravitational Anomaly at Low Acceleration
Sejong University(世宗大学)
该研究基于宽双星二维速度重新审视统计引力测试中的数据质量控制和多星系统建模,经多种测试表明适当操作无法消除低加速度引力异常,反而证实了MOND型引力异常,指出其他无异常结论是由多种因素导致。
2026-07-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Verlinde's emergent gravity versus MOND and the case of dwarf spheroidals
在最近的一篇论文中,Erik Verlinde发展了一种有趣的可能性,即时空和引力可能从底层微观理论的纠缠结构中出现。在这幅图中,暗物质的产生是对粒子物理学标准模型的响应,它来自于构成宇宙暗能量成分的离域自由度。然后,暗物质物理学由一个特征加速度标度$a_0$来调节,该标度与我们所居住的(准)德西特宇宙的半径相一致。对于点粒子物质源,或扩展球对称物体外,恢复了MOND的经验拟合公式。然而,当考虑星系的内部结构时,Verlinde的理论与MOND理论有很大的不同,在一个规则的大质量天体的中心有2倍的不同。为了说明,我们使用银河系的八个经典矮球状卫星。这些物体是模型的完美测试平台,因为它们近似球对称,测量运动学,并确定丢失的质量。我们表明,没有最大变形的假设,Verlinde的理论可以适合矮椭球体的速度色散曲线,而不需要额外的暗粒子成分。如果考虑到最大变形,该理论导致的质光比略大于恒星星族和形成历史研究的预期。我们还比较了我们的结果与McGaugh { \it et al}最近的唯象插值MOND函数,并发现一个偏离,对于这些星系,是一致的散射在当前的观测。
2018-04-16 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
General virial theorem for modified-gravity MOND
一个重要的和有用的关系是已知的持有在两个特定的MOND理论。它属于低加速度、孤立的质点系,m_p在r_p处,受到重力F_p的作用。它表示为sum_p r_p.F_p=-(2/3)(Ga 0)^{1/2}[(\sum_p m_p)^{3/2}- \sum_p m_p^{3/2}]; a0是MOND加速度常数。在这里,我表明,这种关系保持在任何修改的重力MOND理论的非相对论性的限制。它只遵循MOND的基本原则(适用于这类理论):在加速度低于a0时偏离标准动力学,在非相对论性的低加速度极限下时空尺度不变性。这意味着静态引力场方程的空间伸缩不变性,这反过来又导致了上述点质量维里关系。因此,基于这种关系的各种MOND预测和检验在任何修正的引力MOND理论中都成立。由于我们不知道任何现有的MOND理论都指向正确的方向,因此重要的是要确定这样的预测在更大的理论类别中成立。在这些预言中,有任意质量的MOND二体力,以及形式为σ ^2 =(2/3)(MGa 0)^{1/2}[1- \sum_p(m_p/M)^{3/2}]的一般质量-速度-色散关系,其中M是总质量。
2014-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Post-Newtonian constraints on Lorentz-violating gravity theories with a MOND phenomenology
我们研究了一类Lorentz破坏引力理论在高加速度下的后牛顿展开,并在低加速度、非相对论性极限下再现了修正牛顿动力学(MOND)的唯象.像在khronometric理论中一样,这些理论中的洛伦兹对称性被引入了一个动态的标量场(“khronon”),其梯度被强制为类时的。因此,常数khronon的超曲面定义了时空的一个优选叶理,而khronon可以被认为是物理上的绝对时间。MOND现象学的出现是由于在作用中存在依赖于与优选叶理正交的汇合的加速的项。我们发现,如果理论被迫在高加速度状态下精确地还原为广义相对论(而不是khronometric理论),后牛顿膨胀在低加速度下就崩溃了,理论变得强耦合。尽管如此,我们确定了一个相当大的区域的参数空间中的后牛顿膨胀仍然微扰的所有加速度,和理论通过太阳系和脉冲星引力测试,除了产生MOND现象的旋转曲线的星系。我们用一个只包含重子物质而不包含暗物质的系统的玩具模型来明确地说明这一点。
2015-12-31 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
Searching for MOND in scalar-tensor theories of gravity
本文研究了一类简单的宇宙几何西格玛模型的球对称解。这类模型是广义标量-张量引力理论的一个子类。本文的目的是研究附加的标量自由度如何修正牛顿引力。在弱场近似下,得到了远离点源的球对称度规的一般解。事实证明,它是由源的质量和时间的附加函数参数化的。一个特定的模型被检查作为一个例子。它表明,有解决方案,适应MOND制度在一定距离的来源。不幸的是,得到的距离间隔比需要的要小。一个额外的分析表明,真正的MOND,解释所有附近星系的星系曲线,无法获得。
2018-04-19 gr-qc
Alternatives to dark matter: Modified gravity as an alternative to dark matter
暗物质范式的首要替代品是修正引力。在介绍了星系的相关现象学之后,我回顾了MOND范式,这是任何理论都必须再现的观测结果的有效总结。一个简单的非线性修正引力理论在非相对论水平上对MOND是公平的,但不能以独特的方式提升到相对论水平。我详细介绍了协变张量矢量理论(TeVeS),它不仅恢复了MOND,而且还可以详细处理引力透镜和宇宙学。MOND和TeVeS在星系团的水平上的问题给予关注。我还总结了TeVeS宇宙学的现状。
2010-01-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Matter, Infinite Statistics and Quantum Gravity
我们详细阐述了我们的建议,通过量子引力全球物理和本地星系动力学之间的联系。这个提议呼吁MONDian暗物质的概念,它在星系团和宇宙学尺度上表现得像冷的暗物质,但在银河系尺度上模仿修正的牛顿动力学(MOND)。在本文中,我们首先指出了一个令人惊讶的MONDian暗物质和一个有效的引力玻恩-因菲尔德理论之间的联系。然后,我们认为,这些非常规的量子MONDian暗物质必须服从无限的统计,和理论必须从根本上非本地。最后,我们提供了一个可能的自上而下的方法,我们的建议从矩阵理论的角度来看。
2012-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
MOND-like acceleration in integrable Weyl geometric gravity
本文介绍了具有标量场$Φ$和标度不变三次("二次")动力学拉格朗日量的Weyl几何标量引力张量理论。爱因斯坦规范(相当于乔丹-布朗-迪克理论中的爱因斯坦框架)是研究轨道最自然的方法。在它,Weylian尺度连接诱导一个额外的加速度,在弱场,静态,低速度限制获得深层MOND形式的米尔格罗姆/贝肯斯坦的重力。$Φ$的能量动量导致牛顿加速度的另一个增加。这两个额外的加速度一起意味着模型的MOND现象。它具有不寻常的过渡功能。它们意味着更高的幻影能量密度比在更常见的MOND模型的情况下,过渡功能$μ_1(x), \, μ_2(x)$。其中相当一部分是由于标量场的能量密度,在我们的模型中,它给出了引力场自能的尺度和一般协变表达式。
2015-10-15 gr-qc
Randers geometry as MOND/dark matter
我们考虑物理长度从Riemann几何向Randers几何的偏差。我们构建了一个一致的二阶相对论引力理论,动态地减少到爱因斯坦-希尔伯特理论的强和牛顿引力,而其弱引力制度再现MOND和引力透镜归因于暗物质晕。它也自然地容纳了观测到的宇宙学常数的值。我们表明,它预测了几个百分比的偏差后牛顿参数$γ$的一部分,内插牛顿制度的MOND制度。这种偏差与报告的观测结果一致,但可能通过对当前数据或特定的未来观测结果进行微调而发现。
2015-10-22 gr-qc hep-th
A relativistic description of MOND using the Palatini formalism in an extended metric theory of gravity
我们构造了一个相对论度规描述的MOND使用Palatini形式主义的\( f(χ)=χ^b \)描述的\citet{mendozatula}。我们表明,为了恢复非相对论MOND制度,其中,对于圆形轨道,塔利-费舍尔定律取代开普勒第三定律,参数$ b = 3/2 $的值,这与使用纯度量形式主义Capozziello et al.(2011)发现的值一致。与产生四阶场方程的纯度量形式主义不同,Palatini方法产生二阶场方程,这是从理论角度来看的理想要求。因此,与Tully-Fisher标度的天体物理现象相关的现象学可以用这个提议来解释,而不需要引入任何非重子暗物质粒子。
2016-10-15 gr-qc
Bimetric MOND gravity
本文提出了一种新的相对论性MOND公式,它包含两个独立的自由度:MOND度规g_mn和一个辅助度规g*_mn。主要思想取决于这样一个事实,即我们可以从两个度规的列维-奇维塔联系的差C^a_bc中形成张量,这些张量的作用就像引力加速度。在MOND的上下文中,我们可以从C^a_bc/a0的收缩中形成无量纲的“加速度”标量及其函数。我研究一类由引力拉格朗日密度b sqrt(g)R+a sqrt(g*)R* -2(gg*)^{1/4}f(k)a0^2M(U/a0^2)的作用量控制的双度量MOND理论,(g_mn,psi)+I*(g*_mn,chi),其中U是C^a_bc中的标量二次项,k=(g/g*)^{1/4},并且允许存在与g*_mn单独耦合的孪生物质chi。特别地,我专注于标量U的一个有趣而简单的选择。这个理论只引入了一个新的常数a0;在a0趋于0的极限下,它简单地趋向于广义相对论,而在非相对论极限下,它趋向于一个唯象上有效的MOND理论。该理论很自然地给出了MOND和“暗能量“效应来自作用中的同一项,两者都由MOND常数a0控制。至于非相对论系统的引力透镜--相对论MOND理论的圣杯--该理论预测,控制超光速粒子运动的同一个势也以与GR相同的方式决定了透镜。最后一个结果可以用其他U的选择来修改,但透镜仍然是增强的,类似于MOND,具有有效的对数势。
2010-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the tension between the Radial Acceleration Relation and Solar System quadrupole in modified gravity MOND
本文发现MOND的AQUAL和QUMOND表述在解释SPARC RAR与卡西尼太阳系四极矩测量时存在8.7σ张力,移除含核球星系可降至1.9σ,并首次将AQUAL扁平系统修正应用于RAR拟合。
2024-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Recovering a MOND-like acceleration law in mimetic gravity
我们重新考虑最近提出的模仿重力,特别是集中在该理论是否能够重现推断的星系的平坦旋转曲线。我们扩展了理论,增加了一个非最小的物质和拟态场之间的耦合。这种耦合导致出现一个额外的力,使测试粒子的运动非测地线。通过研究所得到的运动方程的弱场极限,我们表明,在牛顿极限的非最小耦合引起的加速度定律减少到一个修改的牛顿动力学(MOND)的。这样,就有可能重现MOND的成功,即在模拟引力的框架内解释平坦的银河系旋转曲线和塔利-费舍尔关系,而不需要粒子暗物质。恢复的加速度尺度的尺度依赖性开辟了解决质量缺失问题的可能性,不仅在银河系,而且在集群规模:我们推迟了对这个问题的全面研究,连同一个完整的分析适合螺旋星系旋转曲线,即将到来的配套文件。
2017-08-02 gr-qc
Limiting Reduction and Modified Gravity
National and Kapodistrian University of Athens(雅典国立卡波迪斯特里安大学);Università della Svizzera italiana (USI)(瑞士意大利语大学)
本文探讨了修正引力理论MOND的正当性问题,指出其在简化到牛顿引力时的不足,并提出更精细的简化框架以改进理论评估。
2025-12-02 astro-ph.GA gr-qc physics.hist-ph
Relativistic MOND from Modified Energetics
我们开始研究能量动量张量的什么修改可以产生正确的MOND制度的问题。作为一个开始的研究,我们避免坚持一个行动的原则,并专注于专门的运动方程。目前的工作,尽管没有一个明确的行动功能,可以被视为扩展Milgrom的修改惯性的方法相对论域。我们的研究结果表明,一个适当的MOND极限出现,如果能量动量张量修改,涉及行列式的度量张量在参考平坦的度量,后者是动态生成的引力希格斯机制。这种修正的能量动量张量在牛顿和MONDian两种体系中都是守恒的。
2014-08-22 astro-ph.GA gr-qc
An eccentric transit timing test of modified gravity
本文提出利用遥远食双星的TTVs与TDVs探测MOND导致的拱线进动,以避开外场效应并实现类太阳系精度的修正引力检验。
2024-10-02 astro-ph.GA astro-ph.SR gr-qc
Dark energy, MOND and sub-millimeter tests of gravity
我们考虑修改的广义相对论通过增加一些曲率不变量的对数的爱因斯坦-希尔伯特作用。这些非线性作用可以解释宇宙的晚期加速,给出一个不同于纯宇宙学常数的膨胀历史。我们表明,他们也修改牛顿势低于一个固定的加速度标度由后期的哈勃常数倍光速。这正是MOND所需要的,MOND是对牛顿势的唯象修正,能够解释星系自转曲线,而不需要引入暗物质。我们表明,这种修改还预测短距离偏差的牛顿定律在亚毫米尺度和异常的转变,在月球的轨道绕地球的进动,这两个影响的大小是小于一个数量级低于当前的界限。
2006-05-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Hiding Lorentz Invariance Violation with MOND
霍洛维茨万有引力是一种试图通过打破高能时引力作用量的洛伦兹不变性来构建可重整化的引力理论的尝试。其基本原理是,洛伦兹不变性是一种近似对称性,引力现象对它的破坏在某种程度上被隐藏起来,以达到目前观测精度的极限。在这里,我指出,一个简单的修改的低能量极限的Hoelavava引力在其不可投射的形式可以有效地伪装的存在下,在牛顿引力场梯度高于$cH_0$的区域的首选框架,这种修改的结果在MOND在较低的加速度的现象。
2011-09-26 astro-ph.CO gr-qc
Modified gravity models and the central cusp of dark matter halos in galaxies
N体暗物质(DM)模拟指出DM密度分布,例如NFW晕,应该在其中心是尖形的,但观测不支持这种DM分布。在这里,我们考虑是否观察到的旋转曲线“接近”银河系中心可以有利于修改后的重力模型相比,NFW晕,以及如何量化这种差异。两个明确的修改重力模型被认为是,MOND和最近的方法称为RGGR(在参考广义相对论中的重整化群效应)。与其他方法相比,这项工作的目的也是显着扩展RGGR已被测试的样本。通过对5个样本的62个星系的分析,我们发现:(1)存在一个半径,即盘标度长度的一半,在此半径之下,RGGR和MOND的拟合结果与NFW相当或更好,尽管前者的自由参数较少; ii)考虑到完整的旋转曲线数据,RGGR可以实现比MOND更好的一致性拟合,并且几乎与具有两个自由参数的NFW晕一样好(NFW和RGGR分别比MOND多两个和一个自由参数)。
2014-09-26 astro-ph.GA gr-qc
Non-vacuum relativistic extensions of MOND using metric theories of gravity with curvature-matter couplings and their applications to the accelerated expansion of the Universe without dark components
我们讨论的优势,使用度量理论的重力曲率物质耦合,以构建一个相对论性的概括的最简单的版本的修正牛顿动力学(MOND),其中塔利-费舍尔标度是有效的各种各样的天体物理对象。我们表明,这些建议是有效的,在最弱的扰动阶的轨道的大质量和无质量的粒子(光子)。这些结构可以分为局部和非局部曲率物质耦合引力度规理论。使用最简单的两个本地建设在FLRW宇宙的尘埃,我们表明,有没有必要引入暗物质和暗能量组件到弗里德曼方程,以占Ia型超新星观测的加速宇宙在目前的时代。
2021-01-19 astro-ph.CO gr-qc
Fourth Order Gravity, Scalar-Tensor-Vector Gravity, and Galaxy Rotation Curves
Lambda CDM模型是宇宙学数据和观测到的银河系自转曲线的最佳拟合。然而,在没有直接探测到暗物质的情况下,人们应该探索诸如MOND之类的理论,也许还可以修改引力理论,如四阶引力和标量-张量-矢量引力[STVG],作为对星系旋转曲线的非开普勒行为的可能解释。STVG有一个修正的重力加速度定律,它试图通过固定两个自由参数来拟合数据。我们表明,值得注意的是,我们在弱场极限的场方程在四阶引力理论的双调和方程意味着牛顿加速度的修改,这是完全相同的排斥汤川形式的STVG理论,和修正可以在原则上是足够大的尝试和解释所观察到的旋转曲线。我们还解释了我们的模型是如何提供MOND的第一原理理解的。我们还表明,STVG和四阶重力预测的加速度参数$a_0$,其值是相同的顺序在MOND。
2013-11-09 astro-ph.GA gr-qc
Models of modified-inertia formulation of MOND
“修改的惯性”制定MOND模型的描述和应用到非相对论多体系统。它们涉及时间非局部运动方程。动量、角动量和能量是(非局部)定义的,它们的总值对于孤立系统是守恒的。这些模型做出了所有突出的MOND预测。然而,在某些第二层预测中,它们与现有的“修正重力”公式不同。该模型正确地描述了一个组合体在低加速度场的运动,即使当其组成部分的内部加速度是高的。它们表现出一种MOND外场效应(EFE),与我们从修正重力公式中所期望的有一些重要的不同:在一个简单的例子中,在主导外场的情况下,决定EFE的是$μ(θ\langle a_{ex}\rangle/a_0)$,其中$μ(x)$是MOND的“插值函数”,它描述了旋转曲线,与目前已知的修正重力公式的$μ(a_{ex}/a_0)$相比。两个主要的区别是,$a_{ex}$是外部加速度的瞬时值,而$\langle a_{ex}\rangle$是它的某个时间平均值,并且$θ>1$是取决于外部和内部场变化的频率比的额外因子。只有频率的比率进入,并且$a_0$仍然是唯一的新标注常数。对于星系中的圆形轨道上的系统(例如盘星系中的垂直动力学),第一个差异消失了,因为$\langle a_{ex}\rangle=a_{ex}$。但$θ$因子可以明显增强EFE对MOND效应的猝灭作用,超过了修正引力中推导出的结果。还描述了一些精确的解决方案,如旋转曲线,为谐波力,和一般的…
2022-09-30 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
For modified gravity, it's the LITTLE THINGS that matter
School of Physics and Centre for Astrophysics, University of the Witwatersrand(威特沃特斯兰德大学物理学院与天体物理学中心)
利用LITTLE THINGS和SPARC矮星系样本,通过哈密顿蒙特卡洛采样和ELPD差异进行模型比较,发现暗物质晕模型比MOND更受偏好(>4σ),但大多数星系仍与MOND普适标度兼容,而MOG的普适模型被强烈排除(>8σ)。
2026-05-26 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
An alternative to the dark matter paradigm: relativistic MOND gravitation
由Milgrom发明的MOND是一个唯象学方案,其基本前提是星系或星系团中的可见物质分布单独决定其动力学。MOND符合许多观察结果,令人惊讶地好。有没有可能在这些系统中没有暗物质,我们看到的是对牛顿万有引力定律的违反?如果是这样的话,爱因斯坦的广义相对论也会被违反。长期以来,概念上的问题阻碍了构建一个不明显与事实相冲突的一致的相对论替代物。在这里,我勾勒出TeVeS,一个张量-矢量-标量场理论,它似乎符合要求:它没有明显的概念问题,在适当的情况下具有MOND和牛顿极限。它还通过了引力理论的基本太阳系测试。
2005-03-17 astro-ph gr-qc hep-th
Tensor-vector-scalar-modified gravity: from small scale to cosmology
标准宇宙学模型令人印象深刻的成功向许多人表明,它的成分是解释星系及其系统所需的全部。我总结了这个程序的一些已知问题。它们可能标志着标准引力理论在星系尺度上的失败。替代引力理论的必要线索可能在于MOND范式,它已被证明是对星系现象学的有效总结。一个简单的非线性修正引力理论在非相对论水平上对MOND是公平的,但不能始终如一地提升到相对论地位。这些障碍首先被TeVeS(一种协变的修正引力理论)的公式化所克服。我回顾了它的结构,它的MOND和牛顿的限制,以及它在面对星系现象学的表现。总结了TeVeS宇宙学的特点,并描述了与强、弱引力透镜数据的对抗
2012-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing MOND-like modifications to gravity using growth-rate measurements and one-loop corrections to the matter power spectrum
Universidade Federal do Rio Grande do Sul(南里奥格兰德联邦大学);Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais(国家空间研究所)
本研究构建类MOND引力理论的结构形成微扰框架,结合多组观测数据约束相关唯象场景,未发现偏离ΛCDM模型的显著证据,为检验该类引力修正的宇宙学可行性提供了系统框架。
2026-08-20 astro-ph.CO gr-qc
Gauge Vectors-Tensor Gravity
我们回顾和扩展了规范矢量-张量引力:一个由度规场和规范场组成的协变引力理论,导出了简单的二阶偏微分运动方程,其牛顿极限和强极限与爱因斯坦-希尔伯特作用量的牛顿极限和强极限一致,但其非常弱的场的物理性质应该通过观察来确定。我们表明,GVT至少是动态稳定的Einstein-Hilbert引力。它适应MOND范式。我们研究它的引力光偏转。我们证明了$γ$的后牛顿参数在GVT引力的MOND区为零。由于$Λ$ CDM假设$γ=1$,因此建议在弱重力区观测测量$γ$参数,作为对$Λ$ CDM或GVT模型的检验
2014-06-01 gr-qc hep-th
Entropic gravity, minimum temperature, and modified Newtonian dynamics
Verlinde将标准牛顿引力解释为熵力的启发性论证通过引入全息屏幕上微观自由度的最低温度(或最大波长)来推广。用最简单的可能装置,由测试质量m感受到的来自距离R处的质点M的重力加速度的结果被发现具有Milgrom建议的修正牛顿动力学(MOND)的形式。相应的MOND型加速常数与最低温度成正比,这可以解释为出现的de-Sitter空间的Unruh温度。这为局部MOND型两体系统和宇宙学之间的联系提供了一种可能的解释。
2011-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified Gravity and the Phantom of Dark Matter
天体物理数据分析的弱场预测支持的说法,修改的重力(MOG)理论提供了一个自洽的,标度不变的,星系旋转曲线的通用描述,而不需要非重子暗物质。比较Milgrom的修正动力学(MOND)的预测提供了一个最佳的拟合和实验确定的通用值的MOND加速度参数。修正的引力理论的预测相比,冷的非重子暗物质(CDM)的预测,包括一个恒定密度的核心修改的拟合公式,它产生良好的适合星系旋转曲线,包括低表面亮度和矮星系。分析星系团的质量分布推断从X射线光度测量,从附近最小的星系团的星系团的最大的,它表明,虽然MOG提供一致的拟合,MOND不适合观察到的形状的集群质量分布的任何值的MOND加速参数。CDM的预测比较证实,而Navarro-Frenk-White(NFW)拟合公式不适合观察到的星系团质量分布的形状,核心修改的暗物质拟合公式提供了极好的最佳拟合,支持重子是动态的重要分布的暗物质晕的假设。
2009-08-02 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
GravitoMagnetic Force in Modified Newtonian Dynamics
我们引入规范矢量张量(GVT)理论,通过扩展AQUAL的方法引力电磁(GEM)近似的引力。GVT是一个广义协变的引力理论,它由一个伪黎曼度规和两个U(1)规范连接组成,在很弱的引力场的极限下,它再现了MOND,而在强引力场和牛顿引力场的极限下,它与Einstein-Hilbert引力理论保持一致。GVT还提供了一个简单的框架来研究GEM近似重力。我们证明了星系边缘的引力磁力可以与GVT或ΛCDM一致,但不能同时与两者一致。我们还研究了太阳-木星系统引力鞍点附近GVT理论的物理性质。我们注意到,GVT理论的决定性拒绝要求测量太阳-木星MOND窗口内的重力电场和重力磁场,或者两个不同的太阳GVT MOND窗口内的重力电场。然而,GVT理论将通过在单个MOND窗口内观察重力电场的异常而受到青睐。
2013-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cherenkov radiation from stars constrains hybrid MOND dark matter models
我们提出了一种新的方法来约束暗物质的观测替代模型。具体来说,我们认为混合模型中,冷暗物质(CDM)的现象在宇宙尺度和修改牛顿动力学(MOND)的现象在银河系尺度上共享一个共同的起源。最近提出了各种这样的模式。它们通常包含一个直接与物质耦合的模式(MOND),并具有非相对论声速(CDM)。这使得即使是像恒星这样的非相对论性物体也会通过切伦科夫辐射失去能量。这不寻常大多数修正的引力模型都有相对论声速,因此只有高能宇宙射线才会发出切伦科夫辐射。我们讨论的后果,这种切伦科夫辐射从恒星。
2022-10-26 astro-ph.GA gr-qc
Modified gravity, Dark Energy and MOND
我们提出了一类行动的时空度量,介绍了纠正爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日依赖于一些曲率标量的对数。我们证明了对于这些不变量的某些选择,模型是无鬼的,并且在a_0 = cμ给出的特征加速度标度以下修改牛顿引力,其中c是光速,μ是模型的一个参数,它也决定了后期的哈勃常数:H_0 \sim μ。在这些模型中,除了自旋为2的无质量引力子外,还存在时空度规的标量激发,其质量依赖于背景曲率。这种依赖性是这样的标量,虽然在真空中几乎没有质量,但当接近任何源时,它会变得有质量并有效地收缩,我们在短距离内恢复了一个可接受的弱场极限。还有一个(经典的)“运行”的牛顿常数与距离的来源和重力很容易增强在大的距离由一个大的比例。我们评论建立一个模型的可能性MOND类牛顿极限,可以解释星系的旋转曲线,而不引入暗物质使用这种行动。我们还简要地探讨了这些模型所暗示的特征引力现象:除了长距离的引力修正外,它们还预测了短距离下牛顿定律的偏离。这个短距离尺度取决于时空的局部背景曲率,我们发现在地球表面的实验中,它是\sim 0.1 mm的量级,而在局部曲率明显较低的空间中,这个距离会更大。
2006-01-31 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmological variation of the MOND constant: secular effects on galactic systems
MOND加速度常数与宇宙学加速度的接近-例如,a0 cH 0/2 pi-表明它可能随着宇宙时间而减少。我开始考虑由这种假定的绝热变化引起的银河系的长期变化。重要的是要了解这些影响,从其他进化的影响,以确定或限制a0变化的诱导效应的检测,或缺乏。我发现,只要系统是完全在深MOND制度-适用于许多星系系统-系统的绝热响应服从简单的标度律。例如,在一个固定a0的静止系统中,系统同调膨胀为a0^{-1/4},而内部速度均匀减小为a0^{1/4}。如果a0在所有相关时间都与cH成比例,则这种变化相当于红移10的2.5倍。对于在旋转坐标系中静止的系统,角频率按a0^{1/2}减小。加速度相对于a0增加为a0^{-1/4},将系统推向牛顿状态。所有这一切都来自于MOND中a0的出现和深度MOND极限的标度不变性-MOND的两个基本原则。当系统的一部分变成牛顿的,或者从一开始就是牛顿的,那么演化就更加复杂了。例如,这些部分可能变得不稳定,不受MOND的稳定作用的保护。这些区域的存在也改变了MONDian体系,因为它们影响各处的势,并且因为组分可能在牛顿体系和MONDian体系之间迁移。研究这些最后的影响需要详细的数值计算。
2015-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc